Bulletin of the Mineral Research and Exploration (Nov 2011)
MENDERES MASİFİ'NİN PAN-AFRİKAN TEMEL VE PALEOZOYİK - ERKEN TERSİYER ÖRTÜ SERİLERİNİN POLİMETAMORFİK EVRİMİ
Abstract
Batı Anadolu'da yüzlek veren Menderes Masifi ana hatlarıyla Geç Alpin sıkışma tektoniği ile biçimlenmiş karmaşık bir tektonik iç yapı sunmaktadır. Bu kristalin kompleksin litostratigrafik istifi; 1-Pan-Afrikan temel (çekirdek serisi) ve 2-Paleozoyik - Erken Tersiyer yaşlı seri (örtü serisi) olmak üzere iki ana üniteye ayrılmaktadır. PanAfrikan temel, paragnays ve onları uyumlu olarak üzerleyen mika şistlerden yapılı, yaygın migmatitleşme gösteren Geç Neoproterozoyik metakırıntılı seri ve bunlar içerisine sokulmuş, sin - post Pan-Afrikan gabro ve granitoidlerden yapılıdır. Çekirdek ve örtü birimleri arasındaki ilksel dokanak ilişkisi bölgesel bir uyumsuzluk karakterindedir. Örtü serisine ait Paleozoyik (Üst Devoniyen ? - Permo-Karbonifer) yaşlı birimler fillit, kuvarsit ve mermerlerden yapılı olup Triyas yaşlı metagranitler tarafından kesilmektedir. Mesozoyik örtü birimleri altta Triyas - Geç Kretase yaşlı platform türü kalın mermerlerle karakterize olmaktadır. Üst Kampaniyen - Üst Maastrihtiyen pelajik mermerler ve üzerleyen Orta Paleosen - Eosen yaşlı filiş türü bloklu birim örtü serisinin en üst birimlerini oluşturmaktadır. Pan-Afrikan temel içerisinde gözlenen ve granulit, eklojit ve amfibolit fasiyesi koşullarını tanımlayan kalıntı mineral toplulukları bu temelin çok evreli metamorfik karakterini açıkça ortaya koymaktadır. Granulit fasiyesi koşullarında gerçekleşen yüksek-sıcaklık metamorfizması hipersten türü ortopiroksenin varlığı ile karakterize olmaktadır. Pelitik granulit, ortopiroksen gnays, ortopiroksen paragnays ve metagabro/metanoritik kayalar masifte gözlenen tipik granulit fasiyesi kayalarını oluşturur. Jeotermobarometrik hesaplamalar bu metamorfizma için ortalama 730 °C sıcaklık ve 6 kbar basınç koşullarını tanımlamaktadır. Pelitik granulitlerdeki zirkonların granulit fasiyesi koşullarında büyümüş, zonlanma göstermeyen dış kesimlerinden SHRIMP II yöntemiyle 583±5.7 My da kümelenen yaşlar elde edilmiştir. Pan-Afrikan temeldeki yüksek-basınç metamorfizması kalıntıları eklojit ve eklojitik metagabrolarla karakterize olmaktadır. Ilksel kayaca ait kalıntı doku içermeyen, tümüyle yeniden kristalleşmiş ince taneli, masif yapıdaki eklojitler 'omfasit (jd40-52)+granat+klinozoisit +amfibol+kuvars+rutil' bileşimindedir. Gabrolardan türeyen eklojitik metagabrolarda ise ilksel magmatik kayaca ait kalıntı doku ve minerallere yaygın bir şekilde rastlanmaktadır. Pan-Afrikan yüksek-basınç metamorfizmasının basınç/sıcaklık koşulları, yaklaşık 50 km' lik bir gömülmeye karşılık gelecek şekilde, 644 °C ve minimum 15 kbar olarak hesaplanmıştır. Eklojitik metagabrolardan TIMS ile elde edilen 529.9±22 My lık 206Pb/ 238U zirkon yaşları, yüksek-basınç metamorfizmanın Pan-Afrikan yaşlı olduğunu göstermektedir. Anatektik granitlerin geliştiği, migmatizasyon aşamasına kadar ulaşan, Barrow türü orta-basınç metamorfizması granulit ve eklojitlerde yaygın geri dönüşümlere neden olmuştur. Eklojitlerden dönüşme granatlı amfibolitlerden yapılan basınç / sıcaklık tahminlerinde bu metamorfizmanın 7 kbar basınç ve 628 °C sıcaklık koşullarında gerçekleştiği belirlenmiştir. Migmatizasyon ile ilişkili anatektik granitlerden elde edilen, 551 - 540 My arasında değişen kristalizasyon yaşları orta-basınç metamorfizmasının Pan-Afrikan olayının son evresine ait olduğunu göstermektedir. Pan-Afrikan temelden elde edilen metamorfizma yaşları Gondvana süper kıtasının bütünleşmesi sürecinin son evresiyle uyum göstermektedir. Pan-Afrikan temeldeki paragnays ve şistlerin ilksel kayalarının, Geç Neoproterozoyik'te Doğu - Batı Gondvana arasında yer alan bir havzanın (Mozambik Okyanusu) pasif kıta kenarı ortamında çökeldiği düşünülmektedir. Bu havzanın Geç Neoproterozoyik'te kapanması ve Doğu - Batı Gondvana'nın çarpışmasıyla sonuçlanan süreçte Pan-Afrikan temel derin gömülmeye uğramış ve granulit, eklojit ve amfibolit fasiyesi koşullarında başkalaşıma uğramıştır. Menderes Masifi'nin çekirdek ve örtü serileri Alpin yaşlı bir bölgesel metamorfizmadan etkilenmiştir. Bu metamorfizma Paleozoyik yaşlı örtü serilerinde Barrow türü orta-basınç metamorfizması karakterindedir. Yeşilşist- alt amfibolit fasiyesi koşullarında (6 kbar / 430-550 °C) gerçekleşen bu metamorfizma fillitlerde granat, stavrolit ve disten oluşumuyla tanımlanmaktadır. Çine Asmasifi'nin güney kesimindeki Mesozoyik - Erken Tersiyer örtü serileri iseAlpin yaşlı bir YB / DS metamorfizmasına ilişkin veriler içermektedir. Triyas yaşlı kuvars metaçakıltaşları içerisindeki karfolit - disten topluluğu minimum 30 km derinliğe karşılık gelecek şekilde 10-12 kbar basınç ve 440 °C sıcaklık koşullarındaki bir başkalaşımı göstermektedir. Günümüze değin gerek Paleozoyik örtü gerekse PanAfrikan temel içerisinde Alpin yaşlı bir YB / DS metamorfizmasının etkilerine yönelik herhangi bir bulgu saptanmamıştır. Masif'in örtü serisinden ve Masif üzerindeki metamorfik olmayan en yaşlı tortul örtü biriminden elde edilen fosil bulguları Alpin yaşlı metamorfizmayı biyostratigrafik olarak Eosen - Oligosen aralığına sıkıştırmaktadır. Alpin metamorfizmasına yönelik az sayıdaki izotopik yaş verisi (37±1 My, Geç Eosen Rb/Sr biyotit yaşı; 36±2 My, Orta Eosen Ar/Ar muskovit yaşı; 43 - 37 My, Eosen Ar/Ar muskovit yaşı) söz konusu zaman aralığı ile uyum göstermektedir. Anatolitler'e ait tektonik zonların Alpin metamorfizmaları, ana hatlarıyla Neotetis Okyanusu'nun kuzey kolunun kapanması ve Paleojen'deki çarpışma ile ilişkilendirilmektedir. Bu model içerisinde, Anatolid - Torid Platformu'nun Menderes Masifi'ne karşılık gelen kesimi Neotetis Okyanusu'nun kuzey kolunun yitimi ve izleyen evredeki kıtasal çarpışma sürecinde şiddetli iç ekaylanmaya uğramıştır. Oluşan dilimler Eosen-Oligosen'de kuzeyde bulunan Afyon Zonu, güneye geçmekte olan Likya Napları ve ofiyolit diliminden yapılı yük altında farklı derinliklere gömülmüş ve gömülme derinlikleriyle ilişkili olarak değişen koşullarında metamorfizmaya uğramıştır.
